Литейная форма для получения армированных отливок

 

Б. А. Кириевский, 8; Д. Куликов, Н; И. Назаренко, M. 3. Филимонов, В. К. Загайный и В. М. Нестеренко

Институт проблем литья АН Украинской .СЯ;,Р (72) Авторы изобретения (7I) Заявнтель (54) ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АРМИРОВАННЫХ

ОТЛИВОК

Изобретение относится к литейному производству, в частности к получению армированных отливок, используемых, например, в электронной промышленности.

Известны разнообразные формы полу- чения армированных отливок. В форму устанавливают арматуру, которую красят, греют и крепят различными способами. При этом применяются различные меры по устранению расплавления, при о . горания металла арматуры (1 ) .

Укаэанные формы не пригодны при получении армированных отливок, которые содержат ряд армированных вста«15 вок, строго расположенных между собой, особенно при незначительных абсолютных размерах между ними.

Наиболее близкой к предлагаемой

20 является конструкция формы, обеспечивающая компенсацию температурной деформации за счет установки упругого звена, включающая крепежные и упругие звенья для фиксации отдельных элементов полуформ.

Установка предлагаемого упругого элемента может быть использована при получении армированных отливок. Упругий элемент обеспечивает предварительное натяжение арматуры и ее фиксированное положение в форме в момент заливки (2).

Недостаток указанной формы заключается в том, что упругий элемент растягивает арматуру в процессе сборки и после заливки почти постоянным усилием, что приводит к разрушению арматуры. Известно, что с повышением температуры прочность материала арматуры резко падает. Поэтому если до заливки выполняется соотношение

1Т\

, у5с s,ú,С à,ое, 3= где E - жесткость упругого элемента;

g9 - предварительное уменьшение длины пружины, то поле заливки это со908511 отношение уже не выполняется, так как т Зал " т=

hl т пи 2 1 Р

1ы1 и материал разрушается.

Цель изобретения — создание конструкции формы для армированных отливок, обеспечивающей сохранение геометрии и взаимного расположения армирующих вставок, уменьшение напряжений в последних и предохранение их от разрушения в процессе кристаллизации залитого сплава.

Поставленная цель достигается тем, что в литейной форме для получения армированных отливок, включающей полуформы с зафиксированными в них пос.редством крепежных элементов и упругих звеньев армирующими элементами, крепежные элементы выполнены из материала с температурой плавления, равной 0,4-0,8 температуры плавления залитого сплава. 25

На фиг. 1 показана схема предлагаемой формы разрез; на фиг. 2 узел А на фиг. 1.

Форма состоит из литниковой воронки 1, двух полуформ 2, кондуктора с подвижной стойкой 3 и неподвижной стойкой 4, где закреплены концы армирующих элементов 5,упругого звена б,например пружина, и крепежных элементов 7.

В процессе сборки формы собираются полуформы 2 и по кондуктору уста35 навливаются армирующие элементы, затем между поверхностью полуформы и подвижной стойкой 3 кондуктора устанавливается упругое звено 6, например пружина. При этом обязательным о является условие (б3с „ д „

1=1 1 1-1 1 где E. - жесткость пружины.

За счет предварительного сжатия армирующие элементы подвергаются растяжению, чем и строго фиксируется их первоначальное положение. Собирать форму без предварительного растяжения армирующих элементов нельзя, так как не обеспечивается их строгое взаимоположение. Поэтому предварительное нагружение обязательно. После заливки расплава армирующие элементы нагреваются, их температура поднимается и в зависимости от температуры нагрева расплава достигают температуру расплавления. При этом условие

Yl

t

""" Ь не соблюдается, так как Ям)= (тростил) и при температурах значение (6 $ уменьшается более, чем на порядок. естественно, что несоблюдение условий определяемых в указанных неравенствах, приводит к разрушению армирующих элементов.

Процесс нагрева армирующих элементов приводит к локальному разогреву крепежных элементов 7. При этом материал их оплавляется и закрепленные концы армирующих элементов перемещаются, т.е. наступает разгрузка армирующих элементов от действия упругого звена. При температуре выше

0,8 Т„ расплава крепежный элемент не успевает оплавиться к моменту полного заполнения формы расплавом. и армирующие элементы разрываются.

При температуре менее 0,4 Тл распла ва, оплавление элемента 7 и освобождение конца закрепления армирующего элемента происходит столь быстро, что форма (соответствующий объем) не успевает заполниться расплавом и нарушается взаимное расположение вставок в форме.

Форма опробована при изгтовлении армированных отливок из слюдокристаллических материалов на основе калиевого фторфлогопита с температурой плавления 1100 С. В качестве армирующих вставок используется проволока диаметром 0,5 мм из малоуглеродистой стали. Расстояние между проволокой3 мм. Отливка имеет форму параллелепипеда с размерами с =30; =100;

3=300 мм. Количество армирующих элементов (проволочек) 300 штук. В качестве упругого элемента используют пружины из стали 60С2 диаметром 2 мм.

В качестве предохранительной вставки - алюминиевые пластины ь =5 мм.

Температура заливки - 1350 С. Время заполнения формы 9 с. Время плавления предохранительной вставки и освобождение конца армирующей вставки

25 с, т.е. в момент, когда соответствующий объем формы уже заполнен расплавом, и перемещение армирующих вставок невозможно.

Проведены сравнительные опыты по заливке известной Формы (с упругим элементом) и предлагаемой (с упругиS 90851 ми элементами и предохранительными вставками). установлено, что известная форма не обеспечивает 100 сохранность армирующих элементов, имеет место до 183 обрыв проволочек, предлагаемая форма обеспечивает

1003 годность армированных отливок.

Формула изобретения

Литейная форма для получения армированных отливок, включающая полуформы с зафиксированными в них посредством крепежных элементов и упру- 15

1 Ь гих звеньев армирующими элементами, отличающаяся тем, что, с цепью уменьшения напряжении в последних и предохранения их от разрушения в процессе кристаллизации залитого сплава, крепежные элементы выполнены из материала с температурой плавления, равной 0,4-0,8 температуры плавления залитого сплава.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Смеляков Н. Н. Армированные отливки. Иашгиз, 1958, с. 32.

2. Авторское свидетельство СССР

М 185464, кл. В 22 D 15/00, 1960.

3олибка

ВНИИПИ Заказ 697/1

Тираж 853 Подписное филиал ППП Патент г. Ужгород, ул. Проектная, 4